本文關(guān)鍵詞：射流控制柴油預(yù)混合壓縮著火系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：預(yù)混合壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)綜合了柴油機(jī)和汽油機(jī)的優(yōu)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)高效、NOx和PM的超低排放,而著火相位控制一直是預(yù)混合壓燃實(shí)用化的難點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)直接控制柴油預(yù)混合氣壓縮著火相位,本文提出并開發(fā)了射流控制壓縮著火(Jet Controlled Compression Ignition, JCCI)燃燒系統(tǒng),利用點(diǎn)火室內(nèi)燃燒產(chǎn)生的射流觸發(fā)缸內(nèi)柴油預(yù)混合氣著火。 開發(fā)了基于CF186FA單缸柴油機(jī)的JCCI原理樣機(jī),確定了JCCI燃燒系統(tǒng)點(diǎn)火室的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,并以此設(shè)計(jì)了點(diǎn)火室及氣體燃料供給系統(tǒng),完成了點(diǎn)火室在缸蓋上的布置。將活塞頂形狀由深ω形改造為適宜于預(yù)混合燃燒的淺盆形,并降低幾何壓縮比。采用高擾動(dòng)噴油嘴結(jié)合早噴策略,用于形成分布均勻的柴油預(yù)混合氣�；贑ompatRIO平臺(tái)搭建了JCCI發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控系統(tǒng),編寫了基于曲軸轉(zhuǎn)角的噴氣閥控制與點(diǎn)火控制程序,運(yùn)用狀態(tài)機(jī)和生產(chǎn)-消費(fèi)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了噴氣、點(diǎn)火與缸壓采集的相位同步控制與測(cè)量,并采用Lab VIEW和Matlab混合編程方法開發(fā)了離線燃燒分析系統(tǒng)。 JCCI發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在大多數(shù)工況范圍內(nèi),JCCI發(fā)動(dòng)機(jī)的CA10和CA50與點(diǎn)火正時(shí)成線性關(guān)系,且滯燃期對(duì)負(fù)荷并不敏感,表明主燃室內(nèi)柴油預(yù)混合氣在射流進(jìn)入前沒有發(fā)生自燃,之后的著火主要受點(diǎn)火室內(nèi)的射流影響,可以通過(guò)點(diǎn)火正時(shí)實(shí)現(xiàn)柴油預(yù)混合氣著火相位的主動(dòng)控制。在滿負(fù)荷工況附近,由于壓縮比不夠低,缸內(nèi)溫度較高,滯燃期較短,柴油預(yù)混合氣可被壓燃,柴油預(yù)混合氣的著火主要受缸內(nèi)熱力學(xué)條件影響。在沒有進(jìn)氣增壓和EGR的前提下,采用機(jī)械供油系統(tǒng)JCCI發(fā)動(dòng)機(jī)的NOx和煙度排放均比原柴油機(jī)降低較多,最大降幅均超過(guò)90%。 JCCI發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)值模擬結(jié)果表明：點(diǎn)火室內(nèi)的火焰在經(jīng)過(guò)點(diǎn)火室與主燃室的小噴孔后,基本發(fā)生了淬熄,之后圍繞淬熄后的高溫活性基射流附近的柴油預(yù)混合氣首先著火。主燃室內(nèi)沒有明顯的火焰?zhèn)鞑?而以類似多點(diǎn)自燃的方式發(fā)生,燃燒溫度低,NO生成量較少。 將機(jī)械燃油噴射系統(tǒng)改裝為電控高壓共軌燃油噴射系統(tǒng),進(jìn)行了初步實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明：在較高負(fù)荷,NOx降幅超過(guò)90%,煙度排放幾乎為零；在高負(fù)荷,NOx降幅接近80%,煙度排放仍維持在極低的水平,且熱效率略高于原柴油機(jī)。
【關(guān)鍵詞】：點(diǎn)火室 柴油預(yù)混合 射流 壓縮著火
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP67;TK401
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• TABLE OF CONTENTS10-13
• 圖目錄13-18
• 表目錄18-19
• 主要符號(hào)表19-21
• 1 緒論21-45
• 1.1 研究背景與問(wèn)題提出24-27
• 1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究工作進(jìn)展27-43
• 1.2.1 缸內(nèi)溫度控制方式27-31
• 1.2.2 缸內(nèi)燃油活性控制方式31-36
• 1.2.3 外部能量激發(fā)控制方式36-43
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容43-45
• 2 JCCI概念與系統(tǒng)設(shè)計(jì)45-61
• 2.1 引言45
• 2.2 JCCI概念45-46
• 2.3 JCCI設(shè)計(jì)46-60
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)選型與改裝46-50
• 2.3.2 點(diǎn)火室設(shè)計(jì)50-59
• 2.3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控與排放測(cè)量系統(tǒng)59-60
• 2.4 本章小結(jié)60-61
• 3 基于CompactRIO的JCCI發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控與燃燒分析系統(tǒng)61-89
• 3.1 引言61-62
• 3.2 JCCI發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)外圍硬件62-68
• 3.2.1 凸輪軸信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)62-63
• 3.2.2 曲軸信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)63-64
• 3.2.3 缸壓信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)64-65
• 3.2.4 點(diǎn)火系統(tǒng)65-66
• 3.2.5 噴氣閥驅(qū)動(dòng)電路66-67
• 3.2.6 抗干擾硬件67-68
• 3.3 基于CompactRIO的控制與缸壓采集系統(tǒng)68-84
• 3.3.1 數(shù)據(jù)采集和控制硬件68-70
• 3.3.2 CompactRIO程序開發(fā)流程70
• 3.3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)控制與缸壓采集軟件設(shè)計(jì)70-84
• 3.4 基于缸壓的燃燒分析系統(tǒng)84-87
• 3.4.1 缸壓曲線處理84-85
• 3.4.2 放熱率計(jì)算85-86
• 3.4.3 燃燒分析系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)86-87
• 3.5 本章小結(jié)87-89
• 4 JCCI發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和排放特性研究89-114
• 4.1 引言89
• 4.2 點(diǎn)火正時(shí)對(duì)JCCI發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒特性的影響89-95
• 4.3 點(diǎn)火正時(shí)對(duì)JCCI發(fā)動(dòng)機(jī)排放特性的影響95-97
• 4.4 不同負(fù)荷下JCCI發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒特性97-103
• 4.5 不同負(fù)荷下JCCI發(fā)動(dòng)機(jī)的排放特性103-105
• 4.6 點(diǎn)火正時(shí)和負(fù)荷與JCCI發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒特性的關(guān)系105-109
• 4.7 點(diǎn)火正時(shí)和負(fù)荷與JCCI發(fā)動(dòng)機(jī)排放特性的關(guān)系109-111
• 4.8 最佳點(diǎn)火正時(shí)范圍確定111-113
• 4.9 本章小結(jié)113-114
• 5 JCCI發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的數(shù)值模擬研究114-128
• 5.1 引言114
• 5.2 CFD模型114
• 5.3 計(jì)算網(wǎng)格114-115
• 5.4 邊界條件和計(jì)算模型115-117
• 5.5 模型驗(yàn)證117-118
• 5.6 數(shù)值模擬結(jié)果與分析118-127
• 5.6.1 流場(chǎng)分析118-121
• 5.6.2 著火和燃燒特性分析121-126
• 5.6.3 NO分布特征126-127
• 5.7 本章小結(jié)127-128
• 6 高壓共軌JCCI發(fā)動(dòng)機(jī)初步實(shí)驗(yàn)研究128-143
• 6.1 引言128
• 6.2 電控高壓共軌系統(tǒng)臺(tái)架設(shè)計(jì)128-130
• 6.3 電控高壓共軌控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)130-137
• 6.3.1 噴油壓力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)131-133
• 6.3.2 燃油噴射控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)133-137
• 6.4 噴油正時(shí)對(duì)燃燒和排放特性的影響137-141
• 6.5 本章小結(jié)141-143
• 7 結(jié)論與展望143-146
• 7.1 結(jié)論143-144
• 7.2 創(chuàng)新點(diǎn)144-145
• 7.3 展望145-146
• 參考文獻(xiàn)146-155
• 攻讀博士學(xué)位期間科研項(xiàng)目及科研成果155-156
• 致謝156-157
• 作者簡(jiǎn)介157

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

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5 馬少陸;二次平滑數(shù)字濾波[J];熱能動(dòng)力工程;1991年01期

  本文關(guān)鍵詞：射流控制柴油預(yù)混合壓縮著火系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：276844